涡轮蒸汽外燃机

与电动驱动系统相比，普通内燃机驱动系统具有能量转换效率低、维护成本高、部件多的缺点。任何开过车的人都知道，仅仅依靠发动机驱动汽车是不够的，还需要一系列与发动机匹配的部件，如散热器和变速箱，这些部件会带来大量的润滑油和冷却液，而这个复杂的系统只能将汽油中30%的能量转化为动能，并且它的大部分能量被转化为热量并在空气中消散。

随着电驱动系统的进一步成熟，发动机表现出了巨大的压力，但现在有一款发动机将彻底改写人们对发动机的印象。

这就是涡轮蒸汽发动机，英文全名是“兰金循环热再生外燃发动机”，意思是蒸汽热回收外燃发动机。顾名思义，这种发动机不能被视为严格意义上的“内燃机”。它是一种通过加热水产生水蒸气，然后利用高压水蒸气产生机械能的系统。因为燃料的燃烧不是在气缸中进行的，所以它被称为“内燃机”。

它是这样工作的：

1.燃料被气体雾化，与空气一起注入离心燃烧室（图1），在那里由火花塞点燃，加热燃烧室中的线圈。热电偶控制燃烧程度，保证线圈在整个过程中的温度稳定性；

2.被加热线圈加热的水（如图2a所示）在5秒内形成650度的高压蒸汽，通过一组控制阀（如图2b所示）进入气缸推动活塞；

3.蒸汽进入水平放置的六个汽缸，3200psi的高压蒸汽驱动活塞，活塞通过连杆使中心转轴旋转（图3）；

4.活塞连杆上的十字轴轴承将六个向前和向后的运动转换为旋转（如图4所示）。由于蒸汽阀可控，启动时可以获得最大扭矩；

5.用过的蒸汽从汽缸中排出（如图5a所示），进入下部冷凝单元，变回液态，并被底部收集器吸收；

6.鼓风机（如图6所示）吹送冷却空气，以加速冷凝机组的冷却；

7.经过冷凝器（如图7a所示）的空气被加热，然后进入与排气口相连的二次热交换单元（如图7b所示，再次被进一步加热；

8.高压水泵将冷却后的水从收集器泵入燃烧室内的热线线圈，加热后的空气和燃料进入燃烧室进行燃烧，整个工作流程重复进行。

虽然工作原理很奇怪，但这款发动机有着非常明显的优势。

首先，这是一款“饥饿”发动机，几乎可以使用所有可燃液体作为燃料，即使是汽车更换的废机油也没有问题。其次，由于其独特的燃烧方式，燃料可以在燃烧室内长时间充分燃烧，提高了燃料的使用效率。

涡轮蒸汽机的顶部透视图

当汽油用作燃料时，由于其燃烧温度低，尾气中产生的氮氧化物会大大减少。由于尾气的热量用于加热空气进行燃烧，因此也减少了热能的浪费。

由于内部运动部件没有暴露在燃烧的燃料中，它们被高温电离的水蒸气所取代，因此发动机根本不使用机油作为润滑剂。

汽轮机部分

涡轮蒸汽发动机的燃料不是爆炸而是燃烧，因此发动机不会产生巨大的噪音，因此不需要传统汽车的消声器。

也许涡轮蒸汽发动机最大的优点在于它的起动扭矩，这是内燃机无法达到的。一台160公斤、排量为0.6升的涡轮蒸汽发动机可以以1150牛米的扭矩启动，这使得该发动机可以在没有变速箱的情况下驾驶普通汽车。

涡轮蒸汽机的底部透视图

根据涡轮蒸汽发动机的特点，搭载该发动机的车辆可以省去变速箱、散热器、消声器、油泵和起动马达，极大地简化了车辆的驱动系统，无论是作为未来车辆的主驱动单元，还是作为增程电动汽车的发电机，都有着广阔的应用前景。

（编辑/辛迪加）与电动驱动系统相比，通用内燃机驱动系统存在能量转换效率低、维护成本高、部件多的缺点。任何开过车的人都知道，仅仅依靠发动机驱动汽车是不够的，还需要一系列与发动机匹配的部件，如散热器和变速箱，这些部件会带来大量的润滑油和冷却液，而这个复杂的系统只能将汽油中30%的能量转化为动能，并且它的大部分能量被转化为热量并在空气中消散。

随着电驱动系统的进一步成熟，发动机表现出了巨大的压力，但现在有一款发动机将彻底改写人们对发动机的印象。

这就是涡轮蒸汽发动机，英文全名是“兰金循环热再生外燃发动机”，意思是蒸汽热回收外燃发动机。顾名思义，这种发动机不能被视为严格意义上的“内燃机”。它是一种通过加热水产生水蒸气，然后利用高压水蒸气产生机械能的系统。因为燃料的燃烧不是在气缸中进行的，所以它被称为“内燃机”。

它是这样工作的：

1.燃料被气体雾化，与空气一起注入离心燃烧室（图1），在那里由火花塞点燃，加热燃烧室中的线圈。热电偶控制燃烧程度，保证线圈在整个过程中的温度稳定性；

2.被加热线圈加热的水（如图2a所示）在5秒内形成650度的高压蒸汽，通过一组控制阀（如图2b所示）进入气缸推动活塞；

3.蒸汽进入水平放置的六个汽缸，3200psi的高压蒸汽驱动活塞，活塞通过连杆使中心转轴旋转（图3）；

4.活塞连杆上的十字轴轴承将六个向前和向后的运动转换为旋转（如图4所示）。由于蒸汽阀可控，启动时可以获得最大扭矩；

5.用过的蒸汽从汽缸中排出（如图5a所示），进入下部冷凝单元，变回液态，并被底部收集器吸收；

6.鼓风机（如图6所示）吹送冷却空气，以加速冷凝机组的冷却；

7.经过冷凝器（如图7a所示）的空气被加热，然后进入与排气口相连的二次热交换单元（如图7b所示，再次被进一步加热；

8.高压水泵将冷却后的水从收集器泵入燃烧室内的热线线圈，加热后的空气和燃料进入燃烧室进行燃烧，整个工作流程重复进行。

虽然工作原理很奇怪，但这款发动机有着非常明显的优势。

首先，这是一款“饥饿”发动机，几乎可以使用所有可燃液体作为燃料，即使是汽车更换的废机油也没有问题。其次，由于其独特的燃烧方式，燃料可以在燃烧室内长时间充分燃烧，提高了燃料的使用效率。

涡轮蒸汽机的顶部透视图

当汽油用作燃料时，由于其燃烧温度低，尾气中产生的氮氧化物会大大减少。由于尾气的热量用于加热空气进行燃烧，因此也减少了热能的浪费。

由于内部运动部件没有暴露在燃烧的燃料中，它们被高温电离的水蒸气所取代，因此发动机根本不使用机油作为润滑剂。

汽轮机部分

涡轮蒸汽发动机的燃料不是爆炸而是燃烧，因此发动机不会产生巨大的噪音，因此不需要传统汽车的消声器。

也许涡轮蒸汽发动机最大的优点在于它的起动扭矩，这是内燃机无法达到的。一台160公斤、排量为0.6升的涡轮蒸汽发动机可以以1150牛米的扭矩启动，这使得该发动机可以在没有变速箱的情况下驾驶普通汽车。

涡轮蒸汽机的底部透视图

根据涡轮蒸汽发动机的特点，搭载该发动机的车辆可以省去变速箱、散热器、消声器、油泵和起动马达，极大地简化了车辆的驱动系统，无论是作为未来车辆的主驱动单元，还是作为增程电动汽车的发电机，都有着广阔的应用前景。

（编辑/辛迪加）

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